[实用新型]一种自平衡模组

说明书

本实用新型提供了一种自平衡模组，属于机型技术领域。它解决了现有自平衡装置平衡能力较小、抵抗冲击能力较差等技术问题。本自平衡模组包括模组框架、自转电机和飞轮组件，模组框架上具有支撑板，飞轮组件包括壳体和飞轮，自转电机的输出轴与飞轮的第一转轴相固连，壳体的两侧具有第二转轴，第二转轴的一个端部上固定有角度编码器，第二转轴的另一个端部上固定有上同步轮，支撑板上固定有偏转电机，偏转电机的输出轴上固定有下同步轮，上同步轮和下同步轮上连接有同步带，模组框架上固定有倾角传感器，自平衡模组还包括控制器，角度编码器、倾角传感器和偏转电机均与控制器电连接。本自平衡模组具有良好的平衡能力及抗冲击能力。

技术领域

本实用新型属于机械技术领域，涉及一种自平衡模组。

背景技术

目前，现有技术中的自平衡装置中，有的是使用电机左右移动配重的位置，从而改变整个装置的重心位置，来实现侧向平衡；有的依靠向左右喷气，通过喷气产生的反作用力，来保持本身的侧向平衡。

上述的平衡装置的不足之处在于，平衡能力较小、抵抗突然冲击的能力差，并且大多是与设备一体，可移植性差。

发明内容

本实用新型针对现有的技术存在的上述问题，提供一种自平衡模组，它能够保持自身的平衡，还能够对基体的位置进行修正，具有良好的平衡能力。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种自平衡模组，其特征在于，包括模组框架、自转电机和飞轮组件，所述模组框架上具有两相对设置的支撑板，所述飞轮组件包括壳体和转动连接在所述壳体内的飞轮，所述自转电机的输出轴与飞轮的第一转轴相固连，所述壳体的两侧具有第二转轴，所述第二转轴转动连接在所述支撑板上，第二转轴的一个端部上固定有角度编码器，第二转轴的另一个端部上固定有上同步轮，所述支撑板上固定有偏转电机，所述偏转电机的输出轴上固定有下同步轮，所述上同步轮和下同步轮上连接有同步带，所述模组框架上固定有倾角传感器，所述自平衡模组还包括控制器，所述角度编码器、倾角传感器和偏转电机均与控制器电连接。

其工作原理是：使用时，模组框架固定于需要实现自平衡的设备上(简称基体)，倾角传感器固定于模组框架上，可实时检测到模组框架的偏斜角度，当基体偏离目标位置的时候，倾角传感器检测到该偏斜角度，并将该角度信息传递给控制器，控制器发出信号控制偏转电机输出轴的旋转方向和速度，经过同步带传动带动飞轮组件偏转，由于在自转电机的带动下飞轮在高速自转，故偏转电机带动飞轮组件的偏转能使飞轮产生陀螺效应，陀螺效应产生的陀螺力矩阻止模组框架的偏斜。飞轮的真实偏角可通过角度编码器实时测得，角度编码器将飞轮的偏角信息反馈给控制器，以实现闭环控制。如此，当有外力作用在基体上使基体偏离目标位置时，本自平衡模组便可对基体的位置进行修正，使基体保持在目标位置，具有良好的平衡能力及抗冲击能力，当基体需要多个方向实现自平衡，或者需要更大的修正力矩时，可采用多个自平衡模组进行搭配使用。

在上述的一种自平衡模组中，所述壳体上固定有电机座，所述自转电机固定在所述电机座内。

在上述的一种自平衡模组中，所述第一转轴的端部与自转电机的输出轴的端部之间连接有柔性联轴器。

在上述的一种自平衡模组中，所述第一转轴的上端部和下端部分别连接有第一轴承和第二轴承，所述第一轴承和第二轴承分别固定在所述壳体的上侧和下侧。设置第一轴承和第二轴承，能够提高第一转轴转动的稳定性。

在上述的一种自平衡模组中，所述壳体的底部固定有轴承盖，所述轴承盖位于第二轴承的外端部。

在上述的一种自平衡模组中，所述壳体的上侧和下侧分别固定有挡圈，各挡圈分别与第一轴承和第二轴承的外端部相抵靠。挡圈能够分别对第一轴承和第二轴承的内圈进行轴向限位，提高第一转轴与第一轴承和第二轴承之间连接的稳定性。